Samsung Foundry für KI-Beschleuniger von Baidu

Schnitt durch den Aufbau der »I-Cube«-Packaging-Technik von Samsung: Der HBM-Speicher und der Prozessor sitzen auf demselben Interposer, so dass sich die Verbindungswege gegenüber herkömmlichen Techniken verkürzen und sich die Signalintegrität verbessert.
Schnitt durch den Aufbau der »I-Cube«-Packaging-Technik von Samsung: Der HBM-Speicher und der Prozessor sitzen auf demselben Interposer, so dass sich die Verbindungswege gegenüber herkömmlichen Techniken verkürzen und sich die Signalintegrität verbessert.

Samsung fertigt den Cloud-to-Edge-Beschleuniger »Kunlun« von Baidu mit Hilfe eines 14-nm-Prozesses und der »I-Cube«-Packaging-Technik.

Die Kombination aus den neusten Front-End-Prozessen mit der von Samsung entwickelten Packaging-Technik »I-Cube« (Interposer-Cube) führt zu einer höheren Leistungsfähigkeit bei einer gegenüber bisherigen Techniken um 50 Prozent verbesserten Signalintegrität.

Der Chip erreicht eine  Bandbreite zum Speicher von 512 GB/s und kann bis zu 260 TOPS (Tera Operations per Second) verarbeiten. Dabei nimmt er eine Leistung von 150 W auf. Außerdem soll der Inferenzprozess auf dem »Kunlun« das Trainingsmodell für natürliche Sprachen namens »Ernie« dreimal schneller durchlaufen als auf Systemen, die auf Basis von GPUs und FPGAs arbeiten.

Baidu zielt mit den Chip auf den Einsatz in einem weitem KI-Umfeld ab, von der Spracherkennung über Bildverarbeitung, die Verarbeitung natürlicher Sprachen, autonomes Fahren und Deep-Learning-Plattforen wie PaddlePaddle.

Es ist das erste Mal, dass Samsung als Foundry Chips für High-End-Coputing (HPC) fertigt. Damit erweitert Samsung sein Foundry-Geschäft in den Bereich es High-Performance-Computing.  

Der »Kunlun« basiert auf der von Baidu entwickelten neuronalen Netzarchitektur-Plattform »XPU«. Von dieser Plattform aus will Baidu verschiedene Typen von KI-Chips entwickeln, die auf ihre jeweiligen Einsatzbedingungen in der Cloud und in Edge-Geräten optimiert sind. Samsung fertigt den Chip mit Hilfe eines 14-nm-Prozesses sowie der im eigenen Hause entwickelten »I-Cube«-Packaging-Technik.

»Das Kunlun-Projekt stellt sehr hohe Ansprüche an Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit. Um sie erfüllen zu können, müssen die neusten Technologien aus verschiedenen Bereichen der Halbleitertechnik kombiniert werden«, sagt OuYang Jian, Distinguished Architect von Baidu.

»Wir gehen jetzt über die Fertigung von Chips für den Einsatz in Mobilgeräten hinaus und produzieren KI-Chips in hohen Stückzahlen«, sagt Ryan Lee, Vice President of Foundry Marketing von Samsung Electronics. Dabei kommt es nicht nur auf die neusten Frontendprozesse wie 5LPE und 4LPE an, sondern genauso auf die neusten Packaging-Tecniken wie 2.5D.«
 
Auf  Bsis der I-Cube-Technik verbindet Samsung den Logikchip mit den High Bandwidth Memory HBM-2-Speicherchips über einen Interposer. Das führt zu kurzen Verbindungen und hohen Bandbreiten sowie eine kleinen Gehäusebauform
Mit neuen Packaging-Techniken I-Cube will Samsung nichts weniger als eine neue Epoche im Markt für Heterogenous Computing einleiten. So arbeitet das Unternehmen auch an werteren Interposers für Redistribution Layers und an integrierten 4x- und 8-HBM-Packages.